Главная  Микропроцессорные системы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [ 80 ] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

многоуровневых прерываний и процедуру обращения к подпрограммам.

Адресная шииа и внешняя шина данных раздельные, что позволяет организовать одинаковое обращение к памяти и устройствам внода - вынода.

Все управляющие сигналы, необходимые для организации на основе МП микро-ЭВМ, генерируются внутри МП и не требуют дополнительного декодирования.

Все шины, включая управляющую, совместимы с ТТЛ-схемами. Набор из 111 команд позволяет решать широкий круг задач. В МП используются четыре метода адресации - прямая, регистровая косвенная и непосредственная.

Имеется возможность организации обмена по каналу ПДП в режиме «Захват».

Us

JJj --

В, -Но -

Сброс -З-ЗахВ -ЗПр -Ф, -

Р.Пр -Прием -Вывача-Синхр -

+SB

Д,г

As - А4 -Aj

-Аг -к, -А„

Время выполнения команд- от 2 до 9 мкс, тактовая частота fo=2 МГц, рассеиваемая мощностью около 750 МВт, источники питания --12, --5 и -5 В.

Функциональное назначение внешних выводов МП рис. П.2 поясняется ниже:

А\ъ-Аа (выходы с тремя состояниями) - адресная шина, обеспечивающая адресацию к ячейкам памяти (64 К 8-разрядных слов) или к любому из 256 устройств ввода-вывода; Ло - младший разряд адресной шины.

D-Da (входы-выходы с тремя состояниями)-шина данных, обеспечивающая двунаправленную передачу данных и команд между ЦПЭ, памятью и устройствами ввода - вывода; Do - младший разряд шины данных.

Синхр (Синхронизация, выход МП) - сигнал синхронизации ука-зываюЩИЙ момент начала каждого машинного цикла.

Прием (выход МП) - сигнал, указывающий внешним схемам, что шина данных находится в состоянии готовности принять входные данные. Этот сигнал используется в качестве сигнала разрешения для считывания информации из памяти или устройств Ввода - вывода.

Готов (Готовность, вход МП) -сигнал готовности, информирующий МП о том, что на шине данных имеется верная информация, считанная из памяти или устройства ввода - вывода. Этот сигнал должен появиться после обращения к ЗУ или ВУ, и при его отсутствии МП будет находиться в состоянии «Ожидание» до тех пор, noj{a сигнал «Готов» не появится.

Ожд (Ожидание, выход МП) - сигнал, подтверждающий, что МП находится в состоянии «Ожидание».

i-SB-

36 f% \13

зЛ 1 W

3S\ g у/

3S да

«

1>6

Ожд Готов Ф,

П.ЗажВ

Рис. П.2. Функциональное назначение виешних выводов ЦПЭ К580ИК80



Выдача (выход МП) - сигнал, указывающий, что информация на шнне данных стабильна и может быть записана в ОЗУ или ВУ (инверсия означает, что запись происходит при нулевом значении сигнала).

З.Захв (Запрос захвата, вход МП) - сигнал запроса на переход МП в состояние «Захват», в котором адресная шииа и шина данных имеют высокое сопротивление. Обычно это состояние используется для организации обмена по каналу ПДП.

П.Захв (Подтверждение захвата, выход МП)-сигнал, появляющийся в ответ на сигнал «З.Захв» и указывающий, что шины данных и адреса находятся в состоянии высокого сопротивления.

З.Пр (Запрос прерывания, вход МП) - сигнал, указывающий, что ВУ посылает запрос на прерывание основной программы н требует обслуживания. Если ЦПЭ находится в состоянии «Захват» лли триггер разрешения установлен в нулевое состояние, запрос на прерывание не принимается.

Р.Пр (Разрешение прерывания, выход МП) - сигнал, указывающий состояние внутреннего триггера разрешения прерывания. Этот триггер может быть установлен в единичное состояние или сброшен с помощью команд El или DL При сброшенном (нулевом) состоянии прием запросов на прерывание прекращается.

Сброс (вход МП) - сигнал, по которому происходит обнуление счетчика команд. После сброса программа начинается с нуле-.левой ячейки ПЗУ. По этому сигналу происхбдит также обнуление внутренних триггеров ЦПЭ, генерирующих сигналы «Разрешение прерываний» и «Запрос захвата».

Остальные входы МП являются входами источников питания, общей шины заземления и двух непересекающихся во времени серий тактовых импульсов Ф] и Фа с частотой 2 МГц.

Работа ЦПЭ. Рассмотрим основные временные соотношения в МП и циклы выполнения команд.

Все команды содержат от одного до трех байтов. Для выпол-яения каждой из них требуется от одного до пяти машинных циклов, обозначаемых как Afl, М2.....МЪ. Каждый машинный цикл, в

•свою очередь, занимает 3-5 тактов продолжительностью по 0,5 мкс каждый. Таким образом, простейшая команда (типа ADDr) исполняется за одни машинный цикл и занимает 4 такта, т. е. требует для своего исполнения 2 мкс. Наиболее длинная команда исполняется за 5 машинных циклов, 18 тактов, что составляет 9 мкс.

В МП имеются три состояния («Ожидание», «Захват» и «Останов») , продолжительность пребывания в которых определяется внеш-«ими управляющими сигналами.

Каждый машинный цикл связан с обращением к памяти или устройствам ввода - вывода. В машинном цикле М\ происходит -выборка кода операции очередной команды (такты Г-Гз) и, если необходимо, ее исполнение (такты Г4 и Гв). Машинные циклы М2, МЪ, Ш и М5 имеют обычно продолжительность 3 такта.

Упрощенная временная диаграмма работы МП в основном обобщенном машинном цикле приведена на рис. П.З. В такте Т\ . содержимое счетчика команд посылается в адресную шину, формируется сигнал начала машинного цикла «Сиихр» и генерируется информация состояния МП, передаваемая далее на шину данных.

В такте Тг проверяется факт наличия сигналов «Готовность», «Запрос захвата» и «Подтверждение останова». Если сигнал «Готовность» = 1, то далее следует такт Гз, в противном случае МП



переходит в состояние «Ожидание» (пустые такты ГшХ, в котором он будет находиться до тех пор, пока сигаал готовности продоЛ жает оставаться равным нулю. Таким образом, наличие сигнала «Готовность» позволяет синхронизировать ЦПЭ с памятью, имеющей произвольное время доступа, нли с любым устройством ввода- вывода.

В течение, такта Гз данные, поступающие из памяти, возбуждают шину данных и передаются в регистр команд (только в машинном цикле Ml), после чего дешифратор команд и устройство уп-

п,-л„

Сишр Гвтов Ожд Прием

Выдача

I Адресация памятиУВВ Генериро/аше ampefinatfaa состдямия

Виформацая \ состояния

Проверка ГотоВ.З-Захв., Останов

Останов, ест необходим

J-V.

шные

Стадипные dai

выборка данных или. команд или запись данных

J-V.

J-V.

Выполнение команд

Рис. П.З. Упрощенная временная диаграмма работы МП в основном машинном цикле

равлення вырабатывают основные управляющие сигналы МП. В течение этого же промежутка времени происходит, если необходимо, запись данных в ЗУ или регистры ВУ.

После такта Г4, если машинный цикл завершен, или после окончания Ts начинается следующий машинный цикл М2, если толькэ для выполнения команды не достаточно одного машинного цикла, В противном случае снова начинается цикл ЛП.

Как уже отмечалось, в начале каждого машинного цикла пэ сигналу «Сиихр» МП посылает в шину данных, которая не занята в это время обменом, так называемую информацию состояния. Эту информацию в течение фазц Ф\ такта Тг (см. рис. Y\Z) можно записать во внешний регистр состояния, используемый для упрощения организации системы.

Разряды информации состояния имеют следующий смысл:

D: П.Пр -сигнал подтверждения запроса на прерывание, используется для стробирования команды R5T по шине данных, когда сигнал «Прнем»=1.



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [ 80 ] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

0.0009